[發(fā)明專利]一種低剖面寬帶介質(zhì)諧振器天線

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910032036.0
• 申請(qǐng)日: 2019-01-14
• 公開（公告）號(hào): CN109616751A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊汶汶;施金;楊實(shí)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南通至晟微電子技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01Q1/36
• 分類號(hào): H01Q1/36;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q9/04;H01Q21/06;H01P7/10
• 代理公司: 深圳市順天達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司 44217
• 代理人: 郭偉剛

本發(fā)明公開了一種低剖面寬帶介質(zhì)諧振器天線，包括：依次層疊的第一層介質(zhì)基板、第二層介質(zhì)基板、第三層介質(zhì)基板。本發(fā)明通過高介電常數(shù)的介質(zhì)薄片層疊于兩層低介電常數(shù)的介質(zhì)基板之上，構(gòu)成層疊型介質(zhì)諧振器，并在這兩層低介電常數(shù)的介質(zhì)基板之間，加載入一根金屬帶條，形成一種金屬帶條加載的層疊型介質(zhì)諧振器結(jié)構(gòu)，由于金屬帶條的加載效應(yīng)，此介質(zhì)諧振器結(jié)構(gòu)具備了雙模工作特性，較傳統(tǒng)的介質(zhì)諧振器天線而言，此金屬帶條加載的層疊型介質(zhì)諧振器天線能夠在同等尺寸的前提下提供更寬的帶寬及更高的增益。同時(shí)，該天線采用金屬化通孔的饋電方式，便于5G毫米波AiP方案的集成一體化實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微波通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種低剖面寬帶介質(zhì)諧振器天線。

背景技術(shù)

在毫米波頻段，傳統(tǒng)的微帶類天線由于金屬歐姆損耗顯著增加，輻射效率迅速降低。介質(zhì)諧振器天線沒有金屬歐姆損耗，相對(duì)于金屬微帶天線而言，具有較高的輻射效率。已有權(quán)威報(bào)道指出，介質(zhì)諧振器天線不僅可實(shí)現(xiàn)較微帶貼片天線至少10％以上(C波段數(shù)據(jù))的輻射效率的提升，而且在毫米波頻段具有更寬的工作帶寬。近年來，加工技術(shù)的快速發(fā)展也已經(jīng)使得印刷介質(zhì)諧振器天線成為可能，例如加拿大曼尼托巴大學(xué)與芬蘭奧盧大學(xué)聯(lián)合開發(fā)的可打印平面介質(zhì)諧振器技術(shù)可以直接將介質(zhì)薄層打印在PCB板上，為困擾著介質(zhì)諧振器天線大規(guī)模商用的加工及精確定位安裝等問題提供了有效解決方案。由此看來，低剖面介質(zhì)諧振器天線非常適用于寬帶、高效率毫米波天線的設(shè)計(jì)且已具備了應(yīng)用的條件，是未來5G應(yīng)用中一種極具商用潛力的天線解決方案。

寬帶低剖面的毫米波介質(zhì)諧振器天線是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)及難點(diǎn)，目前有少量前沿報(bào)道。例如，采用縫隙饋電的大寬高比雙模低剖面介質(zhì)諧振器技術(shù)，也有結(jié)合基片集成波導(dǎo)縫隙饋電的介質(zhì)貼片天線技術(shù)，但這兩類天線要么平面尺寸大于0.5λ₀，無法滿足波束掃描陣列要求的半波長(zhǎng)單元間距設(shè)計(jì)要求；要么剖面高度仍然高于0.2λ₀，不符合輕薄化的設(shè)計(jì)需求。同時(shí)，上述方案采用的縫隙饋電結(jié)構(gòu)通常會(huì)產(chǎn)生較大的后瓣輻射，不利于5G毫米波AiP(即Antenna-in-Package)方案的集成一體化實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種低剖面寬帶介質(zhì)諧振器天線。所述技術(shù)方案如下：

一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種低剖面寬帶介質(zhì)諧振器天線，包括：依次層疊的第一層介質(zhì)基板、第二層介質(zhì)基板、第三層介質(zhì)基板，

第一層介質(zhì)基板上設(shè)置有介質(zhì)薄片，介質(zhì)薄片的介電常數(shù)分別大于第一層介質(zhì)基板的介電常數(shù)和第二層介質(zhì)基板的介電常數(shù)，

第二層介質(zhì)基板靠近第一層介質(zhì)基板的一側(cè)上印制有金屬帶條，

第三層介質(zhì)基板靠近第二層介質(zhì)基板的一側(cè)上印刷有金屬大地，第三層介質(zhì)基板遠(yuǎn)離第二層介質(zhì)基板的一側(cè)上印刷有微帶饋線，金屬大地上開設(shè)金屬化通孔，微帶饋線與金屬帶條通過金屬化通孔相連接進(jìn)行饋電。

在本發(fā)明實(shí)施例上述的低剖面寬帶介質(zhì)諧振器天線中，金屬帶條與介質(zhì)薄片平行，且金屬帶條在介質(zhì)薄片上的投影經(jīng)過介質(zhì)薄片的中心。

在本發(fā)明實(shí)施例上述的低剖面寬帶介質(zhì)諧振器天線中，介質(zhì)薄片為介電常數(shù)范圍在20-90的介質(zhì)薄片。

在本發(fā)明實(shí)施例上述的低剖面寬帶介質(zhì)諧振器天線中，介質(zhì)薄片為陶瓷介質(zhì)薄片。

在本發(fā)明實(shí)施例上述的低剖面寬帶介質(zhì)諧振器天線中，介質(zhì)薄片為中心對(duì)稱形狀的介質(zhì)薄片。

在本發(fā)明實(shí)施例上述的低剖面寬帶介質(zhì)諧振器天線中，介質(zhì)薄片為正方形、長(zhǎng)方形、圓形的介質(zhì)薄片。

在本發(fā)明實(shí)施例上述的低剖面寬帶介質(zhì)諧振器天線中，第一層介質(zhì)基板、第二層介質(zhì)基板、第三層介質(zhì)基板均為介電常數(shù)范圍在2～6的介質(zhì)基板。

在本發(fā)明實(shí)施例上述的低剖面寬帶介質(zhì)諧振器天線中，金屬大地上開設(shè)圓形金屬化通孔。